裴 峻 军

(山西省建筑科学研究院有限公司，山西 太原 030001)

1 概述

渗漏问题是当前建筑行业中亟需解决的难题之一，而防水材料又是防渗漏施工中的关键影响因素。《建筑防水行业“十三五”发展规划》中明确指出了在建筑行业的发展中，鼓励施工企业应用新型防水材料，替代传统的改性沥青防水卷材，解决传统防水材料耐久性差、能耗高、污染环境等问题。水泥基渗透结晶型防水材料具有防水性能强、耐久性佳且可自修复等特点，在建筑行业开始广泛应用。因此，研究分析新型防水材料的建筑工程应用具有重要的现实意义。

2 水泥基渗透结晶型防水材料

2.1 水泥基渗透结晶型防水材料防水机理

水泥基渗透结晶型防水材料是通过在石英砂、硅酸盐水泥等材料中添加活性化学物质后所制作而成的防水材料。该材料既可以与水进行拌合，作为防水涂料涂抹在混凝土表面，也可以作为粉状材料压入塑性混凝土结构表面或者作为混凝土的外加剂来改善混凝土的防水性能。

当建筑工程表面混凝土出现裂缝后，水泥基渗透结晶型防水材料中的活性化学物质会溶于水并向混凝土内部渗漏，此时混凝土内部存在的CH，CaO等会与其发生反应，并在裂缝中产生沉淀物堵塞、封闭裂缝。同时活性物质与钢筋接触后，也会与其氧化物形成对钢筋的保护膜避免钢筋产生腐蚀。由于这种活性化学物质需要水作为媒介来产生物化反应。因此，在建筑工程常态未渗漏时仍保持休眠状态，只有渗漏时才会激活并修复混凝土结构的裂缝(如图1所示)。

2.2 水泥基渗透结晶型防水材料的特点

1)防水性能强：采用水泥基渗透结晶型防水材料，能够充分利用活性化学物质与混凝土之间的物化作用，堵塞混凝土存在的罅隙和裂缝，从而提高建筑工程混凝土结构的防水性能。同时材料加强了混凝土结构的密实性，避免有害化学物质进入，并能够提高混凝土结构在承受较高水压情况下也能保持良好的抗渗特性。

2)自修复能力：当建筑钢筋混凝土结构出现裂缝并在水渗入后，材料中的活性化学物质会遇水产生物化反应，生成无法溶解于水的结晶物质，最终将该裂缝堵塞，实现了混凝土的裂缝自修复。

3)耐久性强：水泥基渗透结晶型防水材料的活性化学物质本身的稳定性较高，在无水环境中会陷入沉眠状态，直到混凝土结构出现渗漏问题。这种耐久性远高于传统的防水卷材、防水涂料等防水材料。

4)施工简便：在施工过程中，一方面对混凝土结构的基面要求简单，即便是受潮的混凝土结构也能进行防水施工。另外一方面施工可以采用干撒、喷涂等多种工艺，且无需进行额外的养护措施，有效减少了防水施工的工序。

3 水泥基渗透结晶型防水材料的建筑工程施工应用

某高层建筑工程项目，建筑总高度37 m，其中地上部分12层，地下部分1层。根据建筑工程周边地下水勘探结果，水位约为-1.5 m。为了避免地下部分出现渗漏问题，需要对地下室的底板、顶板、车库等区域进行防水施工，施工面超过30 000 m2。结合本工程实际情况，选用水泥基渗透结晶型防水材料作为防水材料施工。

3.1 施工防水材料

本工程的地下工程，防水施工采用了在地下室混凝土结构的外层增加防水层和水泥砂浆的方式来提高地下室的防渗性能。防水层则采用水泥基渗透结晶型防水材料进行涂刷，厚度在1.0 mm～1.5 mm左右。本工程所选用的水泥基渗透结晶型防水材料的相关参数如表1所示。

表1 水泥基渗透结晶型防水材料参数

3.2 施工流程

1)基层处理：在地下室防水施工前，应对混凝土的表面基层进行清理，确保基层表面无异物，采用高压水枪清理基层表面的污垢，确保混凝土原貌露出，同时还应当对基层的空鼓、凸起等区域进行剔凿并打磨光滑，以避免影响水泥基渗透结晶型防水材料渗透力。

2)防水材料涂刷：在进行涂刷作业前，首先用清水对混凝土表面进行喷水，确保其处于湿润状态。按照设计的配合比对水泥基渗透结晶型防水材料进行拌和，采用专用的喷枪进行涂刷，确保水泥基渗透结晶型防水材料均匀覆盖到地下室混凝土结构基层。最后对于转角处、管道、变形缝等特殊区域，应当加厚进行涂刷。

3)防水涂层的养护：在水泥基渗透结晶型防水材料涂刷后呈现出半干形态时，可以对防水涂层表面进行喷水养护，喷水的流量不宜过大，避免对水泥基渗透结晶型防水材料产生破坏。每天喷水的次数应不少于3次，喷水养护的时间不少于3 d。必要时应对重点区域采用塑料膜、草席等进行覆盖保护。

3.3 施工后检验

本工程在防水施工结束后，对水泥基渗透结晶型防水材料的防水效果进行了检验。检验采用空白试件和涂刷防水材料后的地下室混凝土试块进行对比分析，具体结果如下：

1)X射线衍射分析：在本工程施工后养护28 d，采用X射线对空白混凝土试件以及试验混凝土试块进行了对比分析，得到如图2所示的XRD谱图。

根据图2可以看出，涂抹了水泥基渗透结晶型防水材料的混凝土块的CSH以及碳酸钙的特征峰表现的更为明显，而CH的特征峰表现相对空白块较弱。这说明水泥基渗透结晶型防水材料应用后，能够有效的将混凝土当中的CH进行消耗，并生成了更多的沉淀物来堵塞缝隙，有效的减少了混凝土渗漏的可能性。

2)扫描电镜分析：同样对空白块和实验块进行扫描，得到对应的SEM谱图。如图3所示，可以清楚的看到空白块(a)中的CH结构明显比实验块(b，c)的CH结构多，且实验块中存在大量的碳酸钙晶体以及CSH。这说明混凝土在出现裂缝后，水泥基渗透结晶型防水材料能够有效消耗CH并产生沉淀堵塞裂缝，避免了结构渗漏问题的出现。

4 结语

作为一种新型防水材料，水泥基渗透结晶型防水材料能够显著改善混凝土结构的裂缝并提高结构的防水性能，这种长久性的对混凝土的保护能够提高建筑的防渗漏性能。同时在建筑工程应用过程中施工简便且成本较低，具备技术和经济双重优势，值得在房屋建筑工程中广泛应用。